火星上奇怪的白色岩石講述了數百萬年的降雨

美國宇航局的毅力號火星車將這些岩石鑑定為高嶺土，這是一種富含鋁的白色材料。在地球上，高嶺石只有在岩石和沈積物因長期暴露在水中而被剝離掉大多數其他礦物質後才會形成。這個過程通常需要在溫暖潮濕的氣候下數百萬年的穩定降雨。

該研究將稀有粘土與長期降雨聯繫起來

該研究已發表在同行評審期刊上 通訊 地球與環境。這項研究由在 Briony Horgan 實驗室工作的普渡大學博士後研究員 Adrian Broz 領導。霍根是美國宇航局毅力號火星車任務的長期規劃者，也是普渡大學地球、大氣和行星科學系的行星科學教授。

霍根說：“在火星的其他地方，像這樣的岩石可能是我們從軌道上看到的最重要的露頭之一，因為它們很難形成。” “你需要如此多的水，我們認為這些可能是數百萬年來降雨的氣候變暖、濕潤的證據。”

布羅茲解釋說，地球上的高嶺石最常見於熱帶環境，例如雨林，那裡的強降雨會導致強烈的化學風化。

“因此，當你在像火星這樣貧瘠、寒冷、表面沒有液態水的地方看到高嶺石時，它告訴我們，曾經有比現在更多的水，”毅力號火​​星車的博士後合作者布羅茲說。

漫遊者儀器揭示了有關火星氣候歷史的線索

Perseverance 觀察到的高嶺石碎片從小石塊到大石塊不等。儘管規模不大，但它們為關於數十億年前火星是什麼樣子的持續爭論提供了重要證據。火星車的 SuperCam 和 Mastcam-Z 儀器用於分析岩石並將其與地球上發現的類似材料進行比較。

這些來自火星的樣本可以幫助科學家更好地了解火星上的環境隨時間的變化，以及它如何從一個濕潤的星球變成今天所見的干燥景觀。

傑澤羅隕石坑的地質之謎

儘管這些淺色岩石很重要，但其來源尚不清楚。霍根指出，儘管自 2021 年 2 月登陸傑澤羅隕石坑以來，已經看到高嶺石碎片散落各處，但附近沒有明顯的高嶺石來源。

“顯然他們正在記錄一場令人難以置信的水事件，但他們來自哪裡？”霍根說。 “也許形成三角洲的河流進入了傑澤羅湖，或者它們可能因碰撞而被拋入傑澤羅並分散在那裡。我們並不完全確定。”

衛星數據顯示火星其他地方存在大量高嶺石礦藏，但毅力號尚未到達這些地點。

霍根說：“但是，在我們用火星車到達這些大表面之前，這些小岩石是我們在地面上證明這些岩石是如何形成的唯一證據。” “現在，來自這些岩石的證據表明古代環境更加溫暖、濕潤。”

土地比較強化了案例

為了更好地了解火星高嶺石是如何形成的，布羅茲將車輛數據與從聖地亞哥、加利福尼亞和南非收集的岩石樣本進行了比較。地球和火星樣本的化學特徵非常匹配。

布羅茲指出，高嶺石也可以通過熱液過程在地球上形成，其中熱水改變地下岩石。然而，這種方法留下了一種獨特的化學模式，與在較低溫度下長時間暴露在雨水中產生的特徵不同。來自三個不同地點的數據被用來評估熱液活動是否可以解釋火星樣本，結果表明降水是可能的原因。

宜居的時間膠囊

火星上的高嶺石和類似岩石充當地質記錄，保存了數十億年前的環境條件信息。這些材料為了解火星是否曾經擁有能夠支持生命的環境提供了罕見的見解。

“所有生命都需要水，”布羅茲說。 “因此，當我們考慮這些火星岩石代表雨水驅動的環境的可能性時，這是一個令人難以置信的宜居之地，如果火星上曾經存在過生命的話，它就可以繁衍生息。”